Гідраксіэтыл-цэлюлоза (HEC)-гэта неіённы, растваральны ў вадзе палімер, атрыманы з цэлюлозы, натуральнага палімера, які змяшчаецца ў клеткавых сценках раслін. Ён шырока выкарыстоўваецца ў розных галінах прамысловасці, у тым ліку фармацэўтычных прэпаратаў, касметыкі, фарбаў і клеяў, дзякуючы яго выдатным патаўшчэнню, фарміраванні фільмаў і рэалагічных уласцівасцей. Падрыхтоўка гидроксиэтил цэлюлозы ўключае ў сябе эфірную цэлюлозу з аксідам этылену ў шчолачных умовах. Гэты працэс можа быць разбіты на некалькі ключавых этапаў: ачышчэнне цэлюлозы, шчолачы, эфірная, нейтралізацыя, мыццё і высыханне.
1. Ачыстка цэлюлозы
Першым этапам падрыхтоўкі гідраксіэтыл -цэлюлозы з'яўляецца ачышчэнне цэлюлозы, звычайна атрыманую з драўлянай мякаці або баваўняных лінт. Сырой цэлюлоза змяшчае прымешкі, такія як лігнін, геміцэлюлозу і іншыя экстрактывы, якія неабходна выдаліць, каб атрымаць цэлюлозу высокай чысціні, прыдатны для хімічнай мадыфікацыі.
Крокі ўдзельнічаюць:
Механічная апрацоўка: Сырой цэлюлоза механічна апрацоўваецца, каб паменшыць яго памер і павялічыць плошчу паверхні, палягчаючы наступныя хімічныя метады лячэння.
Хімічнае лячэнне: цэлюлоза лечыцца хімікатамі, такімі як гідраксід натрыю (NAOH) і сульфіт натрыю (NA2SO3), каб разбурыць лігнін і геміцэлюлозу, пасля чаго мыццё і адбельванне для выдалення рэшткавых прымешак і атрымання белай, кудзелістай цэлюлозы.
2. Алкалізацыя
Затым вычышчаная цэлюлоза шчолачная, каб актываваць яе для рэакцыі эфірнага характару. Гэта ўключае ў сябе лячэнне цэлюлозы водным растворам гідраксіду натрыю.
Рэакцыя:
Цэлюлоза+naOH → шчолачная цэлюлоза
Працэдура:
Цэлюлоза падвешваюць у вадзе і дадаюць раствор гідраксіду натрыю. Канцэнтрацыя NAOH звычайна складае ад 10-30%, і рэакцыя праводзіцца пры тэмпературы паміж 20-40 ° С.
Сумесь змешваюць, каб забяспечыць раўнамернае паглынанне шчолачы, што прыводзіць да адукацыі шчолачнай цэлюлозы. Гэты прамежкавы рэчывы больш рэактыўны ў адносінах да аксіду этылену, палягчаючы працэс эфірнага характару.
3. Эфірфікацыя
Ключавым этапам у падрыхтоўцы гідраксіэтыл -цэлюлозы з'яўляецца эфірная шчолачная цэлюлоза з аксідам этылену. Гэтая рэакцыя ўводзіць гідраксіэтыльныя групы (-CH2CH2OH) у аснову цэлюлозы, што робіць яго растваральным у вадзе.
Рэакцыя:
Шчолачная цэлюлоза+этыленавая аксід → гідраксіэтыл цэлюлоза+NaOH
Працэдура:
Аксід этылену дадаецца ў шчолачную цэлюлозу альбо ў партыі, альбо ў бесперапынным працэсе. Рэакцыя звычайна праводзіцца ў рэактары аўтаклава або ціску.
Умовы рэакцыі, уключаючы тэмпературу (50-100 ° С) і ціск (1-5 атм), старанна кантралююцца, каб забяспечыць аптымальную замену гідраксіэтылавых груп. Ступень замены (DS) і малярнай замены (МС) - гэта крытычныя параметры, якія ўплываюць на ўласцівасці канчатковага прадукту.
4. Нейтралізацыя
Пасля рэакцыі эфірнай формы сумесь змяшчае гидроксиэтил цэлюлозу і рэшткавы гідраксід натрыю. Наступным этапам з'яўляецца нейтралізацыя, калі лішак шчолачы нейтралізуецца пры дапамозе кіслаты, звычайна воцатнай кіслаты (CH3COOH) або салянай кіслаты (HCl).
Рэакцыя: NaOH+HCl → NaCl+H2O
Працэдура:
Кіслату павольна дадаюць у рэакцыйную сумесь у кантраляваных умовах, каб пазбегнуць празмернага цяпла і прадухілення дэградацыі гідраксіэтылавага цэлюлозы.
Затым нейтралізаваная сумесь падвяргаецца карэкціроўцы рН, каб забяспечыць яго ў патрэбным дыяпазоне, як правіла, вакол нейтральнага рН (6-8).
5. Мыццё
Пасля нейтралізацыі прадукт трэба прамыць, каб выдаліць солі і іншыя пабочныя прадукты. Гэты этап мае вырашальнае значэнне для атрымання чыстай гідраксіэтыл -цэлюлозы.
Працэдура:
Рэакцыйная сумесь разводзяць вадой, а гідраксіэтылавая цэлюлоза аддзяляецца фільтрацыяй або цэнтрабежнай.
Аддзеленая гидроксиэтил цэлюлоза неаднаразова прамываюць деионизированной вадой, каб выдаліць рэшткавыя солі і прымешкі. Працэс мыцця працягваецца, пакуль вада мыйкі не дасягне пэўнай праводнасці, што сведчыць аб выдаленні растваральных прымешак.
6. Сушка
Апошнім этапам падрыхтоўкі гидроксиэтил цэлюлозы з'яўляецца высыханне. Гэты этап выдаляе лішнюю ваду, даючы сухі, парашковы прадукт, прыдатны для розных прыкладанняў.
Працэдура:
Прамытая гидроксиэтил цэлюлоза размяркоўваецца на сушыльных латках альбо перадаецца праз сушыльны тунэль. Тэмпература высыхання старанна кантралюецца, каб пазбегнуць цеплавой дэградацыі, як правіла, складае ад 50-80 ° С.
У якасці альтэрнатывы, сушка для распылення можа быць выкарыстана для хуткага і эфектыўнага сушкі. Пры высыханні распылення водны раствор гідраксіэтылавага цэлюлозы распыляецца на дробныя кроплі і сушаць у патоку гарачага паветра, што прыводзіць да дробнага парашка.
Затым высушаны прадукт здрабняецца да патрэбнага памеру часціц і спакаваны для захоўвання і размеркавання.
Кантроль якасці і прыкладанні
На працягу ўсяго працэсу падрыхтоўкі рэалізуюцца строгія меры кантролю якасці, каб забяспечыць узгодненасць і якасць гідраксіэтылавага цэлюлозы. Рэгулярна кантралююцца ключавыя параметры, такія як глейкасць, ступень замены, утрыманне вільгаці і памеры часціц.
Прыкладанні:
Фармацэўтычныя прэпараты: выкарыстоўваюцца ў якасці патаўшчэння, злучнага і стабілізатара ў такіх складзе, як таблеткі, завісі і мазі.
Касметыка: забяспечвае глейкасць і тэкстуру на такія прадукты, як крэмы, ласьёны і шампуні.
Фарбы і пакрыцці: дзейнічае як загушчальнік і мадыфікатар рэалогіі, паляпшаючы ўласцівасці прыкладання і стабільнасць фарбаў.
Харчовая прамысловасць: функцыі як загушчальнік, стабілізатар і эмульгатар у розных харчовых прадуктах.
Падрыхтоўка гідраксіэтылавага цэлюлозы ўключае ў сябе шэраг дакладна вызначаных хімічных і механічных працэсаў, накіраваных на мадыфікацыю цэлюлозы для ўкаранення гідраксіэтылавых груп. Кожны крок, ад ачысткі цэлюлозы да сушкі, мае вырашальнае значэнне для вызначэння якасці і функцыянальнасці канчатковага прадукту. Універсальныя ўласцівасці гідраксіэтылавага цэлюлозы робяць яго неацэнным інгрэдыентам у шматлікіх галінах, падкрэсліваючы важнасць дакладнай практыкі вытворчасці для задавальнення канкрэтных патрабаванняў розных прыкладанняў.
Час публікацыі: мая-28-2024